KR20100118810A - Rotary jointer for satellite tracking antena - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A rotary joint of an active antenna is provided to remarkably improve a lubricating effect by varying the material of a lubricant which is put into a recess. CONSTITUTION: A stator(1) and a rotor(11) are combined with each other through a joint nut(10) while including a first and a second insulator(3,9). A bushing(5) for supporting the rotation of the rotor is arranged between the inner circumference of the stator and the outer circumference of the rotor. A first and a second washer(6,7) are arranged between the stator and the rotor in the upside and downside of the bushing. A connector receptacle(15) is arranged inside the rotor while being insulated from the stator and the rotor by passing through the first and the second insulator. A plunger(20) is flexibly supported by a coil spring(23).

Description

능동형 안테나의 로터리 조인트{ROTARY JOINTER FOR SATELLITE TRACKING ANTENA}ROTARY JOINTER FOR SATELLITE TRACKING ANTENA}

본 발명은 능동형 안테나의 로터리 조인트에 관한 것으로, 특히 회전자의 회전에 따라 고정자와 마찰이 발생하는 부분에 소정의 공간을 확보하여 이 공간에 압축성형에 의해 형성된 고 도전성을 갖는 카본 부재를 배치함에 따라, 안테나의 신호 특성을 유지하면서 동시에 부품간의 마모를 방지하여 장치의 수명을 획기적으로 연장시킬 수 있는 능동형 안테나의 로터리 조인트에 관한 것이다. The present invention relates to a rotary joint of an active antenna, and in particular, to secure a predetermined space in a portion where friction occurs with the stator due to the rotation of the rotor, and to arrange a carbon member having high conductivity formed by compression molding in this space. Accordingly, the present invention relates to a rotary joint of an active antenna capable of significantly extending the service life of a device by maintaining the signal characteristics of the antenna and at the same time preventing wear between components.

일반적으로 위성 통신용 능동안테나의 시스템은 자동차나 선박 등의 이동체에 부착되어 고정되어 있는 고정부와 위성의 위치에 따라 회전되는 안테나체(회전수신부)에 연결되어 회전하는 회전부로 나누어지며, 이러한 능동 안테나에 사용되는 로터리 조인트는 상기 고정부와 회전부의 동축케이블(신호선)을 연결하는 일종의 커넥터로서, 이동체의 이동 중에 이동체가 회전하는 경우에 최적을 신호를 얻을 수 있는 방향으로 회전하는 것으로, 안테나체(회전수신부)로부터 수신된 위성신호 를 이동체내에 고정 배치된 제어부로 전송하여 지역과 방향에 관계없이 실시간으로 깨끗한 위성신호를 수신하도록 하는 데에 사용되고 있다. In general, the active antenna system for satellite communication is divided into a fixed part attached to a moving object such as a car or a ship, and a rotating part connected to an antenna body (rotating receiver) which rotates according to the position of the satellite. The rotary joint used in the connector is a kind of connector connecting the coaxial cable (signal line) of the fixed part and the rotating part, and rotates in a direction to obtain an optimal signal when the moving object rotates during the movement of the moving object. It is used to receive a clear satellite signal in real time irrespective of the region and direction by transmitting the satellite signal received from the rotating receiver to a control unit fixedly located in the moving body.

이와 같은 종래기술의 능동안테나의 로터리 조인트(rotary joint)장치는 이러한 회전을 원활히 하기 위하여 한국 공개특허 제2001-0066972호의 경우와 같이 회전부와 고정부 사이에 래이디얼(radial) 베어링을 적용하는 기술이 제안되어졌으나 실드선(접지선) 연결수단의 회전부와 고정부가 베어링 및 몸체의 접속부를 통하여 점접촉이 되도록 구성됨으로써 접속이 불안정하여 신호품질의 특성을 저하시키는 문제점이 있으며, 또한 금속으로 이루어진 고정체와 회전체간의 접촉에 의해서 회전체가 회전할 때 급격한 금속의 마모가 발생하여 접속부의 수명이 짧아지며, 전력의 손실이 발생함에 따라 전원이 제대로 인가되지 않는 문제점이 있었다.Such a rotary joint device of an active antenna of the prior art has a technique of applying a radial bearing between a rotating part and a fixed part as in the case of Korean Patent Laid-Open No. 2001-0066972 to facilitate such rotation. Although it has been proposed, the rotating part and the fixing part of the shield wire (grounding wire) connecting means are configured to be in point contact through the connection part of the bearing and the body, so that the connection is unstable and deteriorates the characteristics of the signal quality. When the rotor rotates due to the contact between the rotors, rapid wear of metal occurs, resulting in a shortening of the service life of the connection part, and there is a problem in that power is not properly applied as power loss occurs.

또, 도전성 액체윤활제가 도포된 래이디얼 베어링을 장착할 경우, 회전 시 상기 윤활제가 장치 외부로 흘러나오게 되면 능동 안테나와 같이 고주파 신호를 수신하는 장치의 경우 작동에 이상을 초래하게 되고 이로 인해 안테나의 신호특성을 저하시키게 되는 원인이 되었다. In addition, in the case of mounting a radial bearing coated with a conductive liquid lubricant, if the lubricant flows out of the device during rotation, an apparatus that receives a high frequency signal such as an active antenna may cause an abnormal operation. It was a cause of deterioration of signal characteristics.

본 발명은, 상기 문제점을 개선한 실용신안등록 제20-372299호(능동형안테나의 로터리 조인트)의 개선 사항에 관한 발명이다. The present invention relates to improvements of Utility Model Registration No. 20-372299 (rotary joint of an active antenna) which improves the above problems.

먼저, 상기 등록 실용신안에 있어서, 플런저에 형성되는 헤드부의 일면에 축방향을 따라 요홈이 형성되고 있는데, 실무적인 사용 결과 전도성이 떨어져 신호의 전달이 안정적이지 못하다는 클레임이 현장에서 계속하여 발생되고 있고, 또한 고체윤활유를 사용하는 경우에 윤활효과가 충분하지 못하다는 문제점이 도출되었다. First, in the registered utility model, grooves are formed along one axial direction on one surface of the head portion formed on the plunger. As a result of practical use, a claim is generated that the transmission of the signal is not stable and the signal transmission is not stable. In addition, a problem has been derived that the lubricating effect is not sufficient when using a solid lubricant.

또한, 상기 고안에서는 플런저와 접속핀의 재질을 황동으로 사용하고 있는데 신호가 점점 미세한 값을 가지면서 전도성이 미흡하다는 문제점이 있었다.In addition, in the above design, the material of the plunger and the connecting pin is used as brass, but the signal has a problem that the conductivity is insufficient while having a fine value.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 회전자의 회전에 따라 고정자와 마찰이 발생하는 부분에 소정의 공간을 확보하여 이 공간에 압축성형에 의해 형성된 요홈에 투입되는 윤활제의 재질을 변경함으로써 윤활효과를 획기적으로 증진시키는 것과 함께, 플런저 등의 재질을 전도성이 더욱 높은 것으로 변경함으로써 미세 신호를 정밀하고 안정적으로 전달할 수 있는 능동형 안테나의 로터리 조인트를 제공하는데 있다. The present invention is to solve the above problems, the object is to secure a predetermined space in the part where friction occurs with the stator in accordance with the rotation of the rotor material of the lubricant injected into the groove formed by compression molding in this space In addition to significantly improving the lubrication effect by changing the, and to change the material of the plunger and the like to a higher conductivity to provide a rotary joint of the active antenna that can accurately and stably transmit the fine signal.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 고정자 및 회전자와 절연된 상태로 접속핀이 배치되어 외부로부터 수신한 고주파 신호를 접속핀으로 인가하는 플런저를 구비하고, 접속핀 및 와셔와 각각 접촉하는 다수의 플런저의 헤드부 일측에 각각 형성된 요홈을 구비하여 이루어지는 능동형 안테나의 로터리 조인트로서, 전파 및 전류의 통로 기능을 구현하는 카본 부재를 플런저 내부에 삽입하고, 플런저 및 접속핀의 재질은 전도성이 높은 은합금을 이용하며, 상기 플런저의 헤드부 일측에 각각 형성된 요홈의 재질은 은합금이며, 고정자와 회전자 간의 접속을 위한 제1 와셔 및 제2 와셔의 재질은 순동을 구비함으로써 달성할 수 있다. The configuration of the present invention for achieving the above object is provided with a plunger arranged in the state insulated from the stator and the rotor to apply a high frequency signal received from the outside to the connecting pin, the contact pin and the washer respectively contact A rotary joint of an active antenna having grooves formed on one side of the head portion of a plurality of plungers, wherein a carbon member that implements a function of propagation and electric current is inserted into the plunger. Using a high silver alloy, the material of each groove formed on one side of the head portion of the plunger is a silver alloy, the material of the first washer and the second washer for the connection between the stator and the rotor can be achieved by having a pure copper. .

상기한 본 발명에 있어서는 능동형 안테나의 부품간의 마모를 방지하여 장치의 수명을 획기적으로 연장시킬 수 있으며, 동시에 고주파 신호를 수신하는 능동형 안테나의 신호특성을 유지토록 하여 균일한 고주파 신호 및 전원을 공급할 수 있는 이점이 있다. In the present invention, it is possible to significantly extend the life of the device by preventing wear between the components of the active antenna, and at the same time to maintain the signal characteristics of the active antenna receiving a high frequency signal to supply a uniform high frequency signal and power There is an advantage to that.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 일 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 개요를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다. The present invention has been illustrated and described with reference to a specific preferred embodiment, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the general knowledge in the technical field to which the present invention pertains is within the scope of the present invention. Various changes and modifications will be made by those who possess.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하면서 보다 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

(실시 예) (Example)

상기 본 발명에 따른 전도성 카본 부재를 갖는 능동형 안테나의 로터리 조인트를 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다. Referring to the rotary joint of the active antenna having a conductive carbon member according to the present invention with reference to the drawings as follows.

도 1은 본 발명에 따른 능동형 안테나의 로터리 조인트를 나타내는 부분 단면도이고, 도 2는 도 1에 표시된 플런저 및 플런저에 삽입되는 압축성형으로 형성된 카본 부재(30)가 구비된 플런저의 형상을 도시한 사시도이다. 1 is a partial cross-sectional view showing a rotary joint of an active antenna according to the present invention, Figure 2 is a perspective view showing the shape of the plunger provided with a plunger and a carbon member 30 formed by compression molding inserted into the plunger shown in FIG. to be.

이하, 본 발명의 일실시예에서는 고정자측 접속구(2) 및 회전자측 접속구(13)가 서로 직각으로 절곡된 상태의 로터리 조인트를 예를 들어 설명한다. Hereinafter, in an embodiment of the present invention, a rotary joint in a state where the stator side connector 2 and the rotor side connector 13 are bent at right angles to each other will be described as an example.

먼저, 고정자(1) 및 회전자(11)는 내측에 제1 및 제2 절연체(3, 9)를 포함한 상태로 회전자(11)가 회전가능 하도록 조임너트(10)를 통해 결합 되어 있다. First, the stator 1 and the rotor 11 are coupled through the tightening nut 10 so that the rotor 11 can rotate while the first and second insulators 3 and 9 are included therein.

이 경우 고정자(1) 내주와 회전자(11) 외주 사이에는 회전자(11)의 회전을 지지하기 위한 부싱(5)이 배치되어 있고, 또한 상기 부싱(5)의 하측 및 상측으로 각각 제1 및 제2 와셔(6, 7)가 고정자(1) 및 회전자(11) 사이에 배치되어 있다. In this case, a bushing 5 for supporting the rotation of the rotor 11 is disposed between the inner circumference of the stator 1 and the outer circumference of the rotor 11, and further includes a first bushing 5 below and above the bushing 5. And second washers 6, 7 are arranged between the stator 1 and the rotor 11.

또한 접속소켓(15)이 상기 제1 및 제2 절연체(3, 9)를 관통하여 상기 고정자(1) 및 회전자(11)와 절연상태로 상기 회전자(11)의 내측에 배치되어 있으며, 상기 접속소켓(15)의 하단 내측으로는 브러식 역할을 하는 플런저(20)가 코일스프링(23)에 의해 탄력지지지된 상태로 삽입되어 있다. In addition, a connection socket 15 is disposed inside the rotor 11 in an insulated state from the stator 1 and the rotor 11 through the first and second insulators 3 and 9. Inside the lower end of the connection socket 15, a plunger 20, which acts as a brush, is inserted in a state of being elastically supported by the coil spring 23.

이 경우, 상기 플런저(20)의 헤드부(22)는 고정자측 접속구(2)로 삽입되는 케이블(도시하지 않음)과 접속되는 접속핀(17)과 접촉된 상태를 유지하고 있다. 즉, 헤드부(22) 일면과 접속핀(17)의 일면이 코일스프링(23)의 탄발력에 대응하는 접촉력을 갖는 상태로 상호 접촉 배치되어 있다. In this case, the head portion 22 of the plunger 20 is kept in contact with the connecting pin 17 connected with a cable (not shown) inserted into the stator side connector 2. That is, one surface of the head portion 22 and one surface of the connecting pin 17 are disposed in contact with each other in a state of having a contact force corresponding to the elastic force of the coil spring 23.

여기에서, 종래에는 플런저(20)와 접속핀(17)의 재질을 황동재질로 하였으나, 본 발명자는 최근 신호의 전도성이 더욱 중요해짐에 따라 이들 부재의 재질을 은합금으로 변경하였다. Here, in the past, the material of the plunger 20 and the connecting pin 17 is made of brass, but the present inventors have changed the material of these members to silver alloy as the conductivity of the signal becomes more important.

또한, 회전자(11)의 중심으로부터 간격을 두고 축방향을 따라 삽입된 다수의 플런저(120)는 상기 접속소켓(15)에 삽입된 플런저(20)와 유사하게 코일스프링(123)에 의해 헤드부(122)가 제1 와셔(6)와 탄성지지된 상태로 접촉되어 있다. In addition, the plurality of plungers 120 inserted along the axial direction at intervals from the center of the rotor 11 are headed by the coil spring 123 similar to the plunger 20 inserted into the connection socket 15. The part 122 is in contact with the first washer 6 in an elastically supported state.

따라서 회전자(11)가 회전할 경우, 브러시 역할을 하는 상기 플런저(20, 120)는 각각 접속핀(17) 또는 제1 와셔(6) 간의 마모가 가장 많이 진행되는 부분임을 감안하여, 본 발명에서는 도 1과 같이 상기 접속핀(17) 및 제1 와셔(6)와 접촉되어 있는 플런저(20, 120)의 헤드부(22, 122) 일면에 축방향을 따라 요홈(22a, 122a)을 각각 형성하고, 상기 요홈(22a, 122a)에 도2와 같이 도전성을 갖는 카본 부재(30)를 삽입하였다. 이 경우, 상기 도전성 카본 부재(30)로 변경함으로써 카본 부재(30)를 구비한 플런저(20)를 이용함으로써 전파와 전류의 통로에 윤활효과를 크게 높이는 효과를 구현한다. 와셔의 재질을 동판으로 변경함으로써 마찰계수를 줄이고, 사용수명을 연장할 수 있게 된다. Accordingly, when the rotor 11 rotates, the plunger 20 and 120 serving as a brush is considered to be the portion where the connection between the connecting pin 17 or the first washer 6 is most increased. In FIG. 1, grooves 22a and 122a are formed along one axial direction on one surface of the head portions 22 and 122 of the plunger 20 and 120 in contact with the connecting pin 17 and the first washer 6, respectively. The conductive carbon member 30 was inserted into the grooves 22a and 122a as shown in FIG. In this case, by using the plunger 20 having the carbon member 30 by changing to the conductive carbon member 30, the effect of greatly improving the lubrication effect on the passage of electric wave and current is realized. By changing the material of the washer to copper plate, it is possible to reduce the coefficient of friction and extend the service life.

이와 같이 고주파 신호를 전달하는 두 금속부품이 마찰하면서 마모가 가장 급격하게 진행되는 부분에 배치된 카본 부재(30)는 종래의 액체형태의 도전성 윤활유와 달리 회전자(11)의 회전 시 윤활제가 장치 외부로 흘러나오는 것을 근본적으로 차단하고, 이러한 효과를 갖기는 하지만 윤활효과가 떨어지는 고체 윤활제가 갖는 문제점을 해결하는 것으로, 능동 안테나와 같이 고주파 신호를 수신하는 장치의 경우 작동에 이상을 초래하거나 이로 인해 안테나의 신호특성을 저하시키게 되는 원인을 제거할 수 있어, 로터리 조인트의 성능에 대한 신뢰성을 유지시킬 수 있다. As such, the carbon member 30 disposed at the portion where the wear is most rapidly progressed while the two metal parts transmitting the high frequency signal are frictional, unlike the conventional liquid conductive lubricating oil, the lubricant is applied when the rotor 11 is rotated. It fundamentally blocks outflow and solves the problems of solid lubricants that have this effect but are less lubricating.In the case of devices that receive high frequency signals, such as active antennas, they may cause malfunctions or It is possible to eliminate the cause of reducing the signal characteristics of the antenna, thereby maintaining the reliability of the performance of the rotary joint.

아울러 상기와 같이 금속으로 이루어진 부품이 접촉한 상태로 부품 중 어느 하나가 회전하거나 두 부품이 서로 역방향으로 회전하게 될 때 마찰부분에서 급격한 마모가 진행되는 것을 미연에 방지하여 장치의 수명을 연장시킬 수 있다. In addition, it is possible to extend the life of the device by preventing the rapid wear in the friction part when any one of the parts rotates or the two parts rotate in the opposite direction while the metal parts are in contact as described above. have.

또한, 상기 본 발명의 일 실시예에서는 절곡형 로터리 안테나를 예를 들어 설명하였으나, 이에 국한되지 않고, 전력 및 고주파 신호등 높은 수준의 도전성이 요구되는 모든 회전형 전력공급장치에 적용이 가능하다. In addition, the embodiment of the present invention has been described by way of example for the bent rotary antenna, but is not limited to this, it can be applied to any rotary power supply device that requires a high level of conductivity, such as power and high-frequency signals.

상술한 바와 같이, 종래에는 고체 윤활제를 플런저의 헤드부 일측에 형성된 요홈에 압축성형하거나 가공하여 조립하였으나, 본 발명에서는 현장에서의 도출되 는 문제점을 해결하기 위하여 카본 부재로 그 재질을 대체하여 삽입하였다. As described above, in the prior art, the solid lubricant is assembled by compression molding or processing into grooves formed on one side of the head portion of the plunger, but in the present invention, the carbon member is inserted to replace the material in order to solve the problems caused in the field. It was.

이와 같은 구성에 의해 본 발명에 있어서는 능동형 안테나의 부품간의 마모를 방지하여 장치의 수명을 획기적으로 연장시킬 수 있으며, 동시에 고주파 신호를 수신하는 능동형 안테나의 신호특성을 유지토록 하여 균일한 고주파 신호 및 전원을 공급할 수 있는 효과를 구현한다. With this configuration, in the present invention, the wear life of the active antenna can be prevented and the life of the device can be significantly extended. At the same time, the signal characteristics of the active antenna for receiving the high frequency signal are maintained to maintain a uniform high frequency signal and power supply. Implement the effect of supplying

도 1은 본 발명에 따른 능동형 안테나의 로터리 조인트를 나타내는 부분 단면도, 1 is a partial cross-sectional view showing a rotary joint of an active antenna according to the present invention;

도 2는 도 1에 표시된 플런저 및 플런저에 삽입되는 압축성형된 도전성 카본 부재를 함께 나타낸 사시도이다. FIG. 2 is a perspective view of the plunger and the press-molded conductive carbon member inserted into the plunger shown in FIG.

*도면 내 주요부분에 대한 부호 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1: 고정자 2: 고정자측 접속구 3: 제1 절연체 5: 부싱 1: Stator 2: Stator side connection 3: First insulator 5: Bushing

6: 제1 와셔 7: 제2 와셔 9: 제2 절연체 10: 조임너트 6: first washer 7: second washer 9: second insulator 10: tightening nut

11: 회전자 13: 회전자측 접속구 15: 접속소켓 17: 접속핀 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Rotor 13: Rotor side connection port 15: Connection socket 17: Connection pin

20, 120: 플런저 22, 122: 헤드부 20, 120: plunger 22, 122: head part

22a, 122a: 요홈 23, 123: 코일스프링 22a, 122a: Groove 23, 123: Coil Spring

30: 도전성 카본 부재 30: conductive carbon member

Claims (1)

고정자 및 회전자와 절연된 상태로 접속핀이 배치되어 외부로부터 수신한 고주파 신호를 접속핀으로 인가하는 플런저를 구비하고, 접속핀 및 와셔와 각각 접촉하는 다수의 플런저의 헤드부 일측에 각각 형성된 요홈을 구비하여 이루어지는 능동형 안테나의 로터리 조인트에 있어서, The contact pins are arranged in an insulated state with the stator and the rotor, and have a plunger for applying a high frequency signal received from the outside to the connection pins. In the rotary joint of the active antenna comprising: 전파 및 전류의 통로 기능을 구현하는 카본 부재를 플런저 내부에 삽입하고, Insert a carbon member inside the plunger, which implements the function of propagation and passage of electric current, 플런저 및 접속핀의 재질은 전도성이 높은 은합금을 이용하며, The material of the plunger and the connecting pin is made of silver alloy with high conductivity. 상기 플런저의 헤드부 일측에 각각 형성된 요홈의 재질은 은합금이며, The grooves formed on one side of the head portion of the plunger are silver alloy, 고정자와 회전자 간의 접속을 위한 제1 와셔 및 제2 와셔의 재질은 순동을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 능동형 안테나의 로터리 조인트. The rotary joint of the active antenna, characterized in that the material of the first washer and the second washer for the connection between the stator and the rotor comprises a pure copper.
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